當前煤礦通訊技術研究

才智咖 人氣:1.05W

摘要 本文主要介紹了當前煤礦監控系統中常用的幾種通訊技術以及各自特點,並從無線方式和有線方式兩個方面對其進行了比較。
  關鍵詞:煤礦通訊;GPRS;GEPON
  
  引言
  
  在我國建設煤礦現代化的過程中,煤礦經歷了從單一重要引數單機監控到多引數全方位監控並最終實現綜合自動化過程。目前各個地方也根據自己的相應特點開發出了很多適合自己應用的監控系統,而監控系統中的貫穿之處在於各個系統中的通訊子系統。基於此,本文著眼於當前各個系統中通訊方式的差異性和共通性,將煤礦安監通訊系統從有線方式和無線方式兩個方面對其進行了詳盡闡述。
  
  一 有線通訊方式
  
  當前煤礦安監繫統中所使用的有線通訊方式集中於現場匯流排方式(如c AN匯流排,PROf-bus匯流排等)、RS232匯流排方式、RS4 8 5匯流排方式以及當前流行的GEPON通訊方式等。這些方式優點是通訊可靠,訊號穩定。不足之處在於前期組網比較大,成本較高,易損壞。
  現場匯流排通訊方式特點。現場匯流排是連線智慧現場裝置和自動化系統的全數字、雙向、多站的通訊系統。主要解決工業現場的智慧化儀器儀表、控制器、執行機構等現場裝置間的數字通訊以及這些現場控制裝置和高階控制系統之間的資訊傳遞問題。
  現場匯流排使得現場控制裝置具有通訊功能,通訊標準的公開、一致,也使系統具備開放性,裝置間具有可操作性。另外功能塊與結構的規範會使得相同功能的裝置間具有互換性。其在一對雙絞線上可掛接多個控制裝置,便於節省安裝費用;節省維護開銷;為使用者提供了更為靈活的系統整合主動權。
  從現場匯流排技術本身來分析,它有兩個明顯的發展趨勢:
  一是尋求統一的現場匯流排國際標準;
  二是Industrial Ethernet走向工業控制網路。
  RS485通訊方式特點。RS485採用差分訊號負邏輯,+2V~+6V表示“0”,6V~-2V表示“1”。RS485有兩線制和四線制兩種接線,四線制只能實現點對點的通訊方式,現很少採用,現在多采用的是兩線制接線方式,這種接線方式為匯流排式拓樸結構在同一匯流排上最多可以掛接3 2個結點。在RS485通訊網路中一般採用的是主從通訊方式,即一個主機帶多個從機。很多情況下,連線RS-485通訊鏈路時只是簡單地用一對雙絞線將各個介面的“A”、“B”端連線起來。而忽略了訊號地的連線,這種連線方法在許多場合是能正常工作的,但卻埋下了很大的隱患,這有二個原因:(1)共模干擾問題:RS-485介面採用差分方式傳輸訊號方式,並不需要相對於某個參照點來檢測訊號,系統只需檢測兩線之間的電位差就可以了。但人們往往忽視了收發器有一定的共模電壓範圍,Rs-485收發器共模電壓範圍為7~+12V,只有滿足上述條件,整個網路才能正常工作。當網路線路中共模電壓超出此範圍時就會影響通訊的穩定可靠,甚至損壞介面。(2)EMI問題:傳送驅動器輸出訊號中的共模部分需要一個返回通路,如沒有一個低阻的返回通道(訊號地),就會以輻射的形式返回源端,整個匯流排就會像一個巨大的天線向外輻無線電磁波。
  GEPON通訊方式特點。GEPON(Gigabit Ethemet Passive Optical Network)將乙太網(Ethernet,最具有發展潛力的鏈路層協議)與無源光網路(PON,接入網的最佳物理層協議)結合在一起形成的能很好適應IP資料業務的接入方式。由IEEES02.3EFM(Ethernet for the FirstMile)提出.已形成標準802.3ah,可以環形,星形,也可以是井下巷道的樹形,更利於煤礦現場特殊環境。不但集成了無源光網路的低成本優勢,而且與資料網路中佔據絕對主導地位的乙太網技術無縫融合,光纜使用少,傳輸頻寬高,後期擴充套件容易,費用低。可以實現真正的“三網合一”。
  綜合幾種通訊方式特點,可以看出以上單一有線通訊方式難以滿足當前煤礦綜合自動化系統的執行速度和質量方面的要求,但是如何合理佈局組合,使用兩種或者兩種以上網路構建煤礦綜合自動化系統可以達到要求。這也是未來發展的一個特點。

當前煤礦通訊技術研究

二、無線通訊方式